O nitrogênio é um elemento químico encontrado na natureza na forma de um gás diatômico, ou seja, é formado por dois átomos de nitrogênio ligados entre si (N₂). Seu símbolo na tabela periódica é o "N" e é o principal componente da atmosfera terrestre, constituindo aproximadamente 78% de sua composição. Isso o torna o gás mais abundante em nosso ar. Muitas pessoas não sabem o que propriedades do nitrogênio.
Por isso, vamos dedicar este artigo para contar quais são as principais propriedades do nitrogênio, suas características e importância.
Características principais
Uma característica fundamental do nitrogênio é seu caráter inodoro e inerte. À temperatura ambiente e condições normais de pressão, o nitrogênio é um gás incolor e insípido. Essa falta de reatividade o torna valioso em muitas aplicações industriais, como resfriamento e preservação de alimentos e materiais.
Embora o nitrogênio seja essencial para a vida na Terra, o nitrogênio atmosférico em sua forma gasosa não pode ser usado diretamente pelos organismos vivos. Para que os seres vivos aproveitem esse elemento, ele deve primeiro ser convertido em compostos nitrogenados solúveis e assimiláveis. Isso acontece graças a processos como a fixação de nitrogênio, onde certos tipos de bactérias e plantas podem transformar o nitrogênio atmosférico em formas úteis, como nitratos e proteínas.
Em termos industriais, o nitrogênio líquido é utilizado em diversas aplicações de resfriamento, como criopreservação de amostras biológicas e materiais sensíveis ao calor. Além disso, o nitrogênio é um componente chave na fabricação de muitos produtos químicos, incluindo fertilizantes, que são essenciais para melhorar a produtividade agrícola.
Propriedades do nitrogênio
Propriedades físicas do nitrogênio
O nitrogênio é um gás inodoro, incolor e insípido que compõe 78% do ar que respiramos. É um não-metal que é gasoso à pressão e temperatura normais. Seu ponto de fusão é -210°C e seu ponto de ebulição é -195,79°C. Por outro lado, tem uma densidade de 1,25046 kg/m3 e não é um bom condutor de eletricidade ou calor.
isótopos de nitrogênio
Os isótopos estáveis do nitrogênio são 14N e 15N, sendo o primeiro muito mais abundante que o último. Além disso, outros isótopos radioativos como 12N, 13N, 16N e 17N podem ser encontrados.
propriedades atômicas
- Peso atômico: 14,0067 amu (unidade de massa atômica)
- Número atômico: 7
- Símbolo: N
- Raio atômico: 56 pm (picômetro)
- Estado de oxidação: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Status de acúmulo de nitrogênio
Na natureza, o nitrogênio existe no estado gasoso. Porém, os humanos foram capazes de transformar esse estado em líquidos e sólidos por meio de mudanças de temperatura e pressão. Embora seu uso mais proeminente seja na forma líquida, vale ressaltar que o nitrogênio líquido deve ser usado apenas para fins específicos e com as devidas precauções. Devido à sua temperatura de líquido muito baixa, pode danificar a pele e causar queimaduras de frio.
Como você consegue
O nitrogênio pode ser obtido de várias fontes, mas o método mais comum para sua produção em grandes quantidades é por meio do processo de destilação fracionada do ar. A atmosfera contém uma concentração significativa de nitrogênio na forma de gás diatômico (N₂), juntamente com oxigênio, argônio e outros gases.
O processo de obtenção do nitrogênio começa com a compressão do ar atmosférico. O ar comprimido é resfriado por um sistema de refrigeração, que causa condensação e formação de líquido. Através de uma série de torres de destilação, o ar líquido sofre separação fracionada com base em seus pontos de ebulição.
Como o nitrogênio tem um ponto de ebulição mais baixo que o oxigênio e outros componentes do ar, ele evapora mais cedo e se concentra no topo das torres de destilação. Assim, o nitrogênio gasoso é coletado e armazenado para uso industrial e aplicações especializadas.
Além da destilação fracionada do ar, existem outros métodos para obter nitrogênio em quantidades menores ou em condições específicas. Por exemplo, certas bactérias e plantas podem fixar nitrogênio atmosférico por meio de processos biológicos, o que é benéfico para melhorar a fertilidade do solo e a produtividade agrícola.
Funções do nitrogênio na natureza e nos seres humanos
O nitrogênio dá uma importante contribuição ao meio ambiente: sem esse elemento, a vida na Terra não seria possível. Este elemento faz parte das proteínas e ácidos nucléicos (DNA e RNA), por isso faz parte da base da vida.
Embora o nitrogênio gasoso esteja presente em abundância na atmosfera da Terra, as plantas têm dificuldade em absorvê-lo dessa maneira, então eles o assimilam como íons de amônio ou nitratos. Portanto, algumas bactérias convertem o nitrogênio em uma forma que as plantas podem absorver para que os animais possam ingerir as plantas e absorver o nitrogênio durante o processo.
Em outras palavras, as bactérias não podem converter o solo em uma base fértil para as plantas sem a presença de nitrogênio. Portanto, acredita-se que o nitrogênio interfira no ciclo de vida dos ecossistemas.
Entre as funções do nitrogênio para os humanos, encontramos as seguintes:
- Como conservante em alimentos embalados porque interrompe a oxidação.
- As lâmpadas contêm nitrogênio, que está mais prontamente disponível do que quando o argônio era usado no passado.
- É usado em explosivos líquidos para evitar que detonem.
- É usado para fazer peças eletrônicas, como transistores ou circuitos integrados.
- É usado em combustível de aviação porque ajuda a prevenir riscos de incêndio.
- nitrogenio liquido ajuda a preservar o sangue e as plaquetas.
- Está presente em quase todas as drogas consumidas (o óxido nitroso é usado como anestésico).
- É usado para fazer aço inoxidável.
- É usado na produção de fertilizantes.
Como isso afeta o corpo
Acontece que esse nitrogênio complexo não é tão benéfico para a saúde. Algumas de suas principais funções são as seguintes:
- Suprimento de oxigênio reduzido no sangue.
- Retardar a função da glândula tireóide.
- Não permite que a vitamina A se fixe adequadamente no corpo.
- Promove a produção de substâncias chamadas nitrosaminas, que causam mutações nas células (câncer).
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre as propriedades do nitrogênio e suas características.